2019-2020年高一上学期月考物理试卷（12月份）（实验班）含解析.doc

2019-2020年高一上学期月考物理试卷（12月份）（实验班）含解析一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1有关运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是（）A物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同2一辆农用“小四轮”由于漏油，当车在平直公路上行驶时，若每隔l s漏下一滴，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，从而分析“小四轮”的运动情况（已知车的运动方向）下列说法中正确的是（）A当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车可以认为做匀加速直线运动B当沿运动方向油滴间距均匀增大时，车的加速度可以认为保持不变C当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车一定在做匀加速直线运动D当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度却可能在减小3一个质点做直线运动，其st图象如图所示，则图中与之对应的vt图象是（）ABCD4如图所示，A、B两球完全相同，质量为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为则弹簧的长度被压缩了（）ABCD5如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则（）A滑块不可能只受到三个力作用B弹簧可能处于伸长状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg6如图所示，细而轻的绳两端，分别系有质量为mA、mB的球，mA静止在光滑半球形表面P点（球可视为质点），已知过P点的半径与水平面夹角为60，则mA和mB的关系是（）AmA=mBBmA=mBCmA=2mBDmB=mA7如图所示，两物体放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连从左边水平拉动M，使它们产生一个共同的加速度a，这时弹簧的伸长量为L1；从右边水平拉动m，使它们也产生一个共同的加速度a，这时弹簧的伸长量为L2已知两物体的质量为Mm，则关于L1和L2的大小关系为（）AL1L2BL1=L2CL1L2D无法确定8质量为m1和m2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是F1和F2如果发现质量为m1的物体先落地，则有（）ABCm1m2DF1F29轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）AF1保持不变，F2逐渐增大BF1保持不变，F2逐渐减小CF1逐渐增大，F2保持不变DF1逐渐减小，F2保持不变10如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（）A如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分.把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）11某同学为探究求合力的方法，做了如右图所示的实验ABCD为竖直平板，E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计第一次实验中，当装置平衡时，绳子的结点在O处，拉力的方向和钩码的位置如图所示第二次实验时，仅把右侧滑轮的位置移动到图中的G点，待稳定后，EOF将（填“变大”、“变小”或“不变”），绳子结点O的位置将A竖直向下移动B水平向右移动C沿EO方向移动 D沿FO方向移动12某同学设计了一个“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验如图1为该实验装置图，其中砂桶及砂的总质量为m（1）探究时，为了让小车所受的合外力近似等于砂和砂桶的重力应采取的措施和满足的条件有：；（2）该同学保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车质量M，探究加速度a和小车质量M的关系，得到的实验数据如下表：实验次数12345小车加速度a（m/s2）1.991.231.010.670.49小车质量M（kg）0.250.400.500.751.004.002.502.001.331.00为了直观反映F不变时a与M的关系，请根据上表数据在图2坐标纸中作出图象（3）由图象可得F不变时，小车的加速度a与质量M之间的关系是：（4）另有一同学在该实验中得到了一条如图3所示的纸带已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz在纸带上选择13个打点，其中1、3、5、7、9、11、13号打点作为计数点，分别测得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.96cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm则打点计时器打下7号打点时瞬时速度的大小是m/s；小车运动的加速度的大小是 m/s2（计算结果保留两位有效数字）三、计算题（共4小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）.13如图所示，质量为4kg的物体在水平面上受到大小为20N，方向与水平面成37角斜向上的拉力F的作用，沿水平面做速度为2m/s的匀速运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2，求：（1）拉力F的大小（2）撤去F后物体滑行的距离14如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，表给出了部分测量数据（重力加速度g=10m/s2）求：t（s）0.00.20.41.21.41.6v（m/s）0.01.02.01.10.70.3（1）斜面的倾角；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数；（3）t=0.6s时的瞬时速度v15美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样，可以获得持续25s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验紧接着飞艇又做匀减速运动，若飞艇离地面的高度不得低于500m重力加速度g取10m/s2，试计算：（1）飞艇在25s内所下落的高度；（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的多少倍16如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为30现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为试求：（1）小球运动的加速度a1；（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点xx学年山东省临沂市沂水一中高一（上）月考物理试卷（12月份）（实验班）参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1有关运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是（）A物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同【考点】牛顿第一定律【分析】物体所受的合力为0时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态；只要合外力不为0，物体的运动状态就会发生变化；合外力不为0时，速度可以为0；物体所受的合力不变且不为0，物体的运动状态一定发生变化【解答】解：A、物体受到恒定的力作用时，它的加速度不变，但是速度是改变的，例如平抛运动，故A错误B、物体受到不为零的合力作用时，加速度就不为零，所以它的运动状态要发生改变，故B正确C、物体受到的合力为零时，处于静止状态或匀速直线运动，故C错误D、物体加速度方向一定与它所受的合力的方向相同，但是但物体加速度的方向与物体速度的方向不一定相同故D错误故选B【点评】掌握加速度的定义式a=和决定式a=的区别与联系是掌握该部分知识的必由之路2一辆农用“小四轮”由于漏油，当车在平直公路上行驶时，若每隔l s漏下一滴，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，从而分析“小四轮”的运动情况（已知车的运动方向）下列说法中正确的是（）A当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车可以认为做匀加速直线运动B当沿运动方向油滴间距均匀增大时，车的加速度可以认为保持不变C当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车一定在做匀加速直线运动D当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度却可能在减小【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】直线运动规律专题【分析】本题主要考查连续相等的时间间隔内位移差x和加速度a之间的关系，如果x0，物体加速，当x逐渐增大时，a逐渐增大，x逐渐减小，则车的加速度可能逐渐减小【解答】解：A、当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车可以认为做匀速直线运动故A错误B、当沿运动方向油滴间距均匀增大时，根据x=aT2=恒量，车做匀加速直线运动，加速度不变故B正确C、当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车做加速运动，但是不一定是匀加速直线运动故C错误D、当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车做加速运动，加速度可能减小，可能增大故D正确故选：BD【点评】灵活的利用基本公式x=aT2是解决本题的关键，只有真正理解了连续相等的时间间隔内位移差x=aT2，才有可能灵活快速的解决本题故要加强基本概念的理解3一个质点做直线运动，其st图象如图所示，则图中与之对应的vt图象是（）ABCD【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】位移时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向【解答】解：由于位移时间图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向，所以第一秒内，图象的斜率为正常数，即速度为正方向的匀速运动；第二秒内斜率为零即物体的速度为零，物体处于静止状态；第二秒末到底五秒末，斜率为负常数，即速度为负方向的匀速直线运动；故ACD错误，B正确故选：B【点评】理解位移时间图象上点和斜率的物理意义，理解好速度时间图象的点、线、面的物理意义，并能将两种图象相互转化4如图所示，A、B两球完全相同，质量为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为则弹簧的长度被压缩了（）ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对A球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法得到弹簧的弹力，最后根据胡克定律得到弹簧的压缩量【解答】解：对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F，如图根据平衡条件，结合合成法，有：F=mgtan根据胡克定律，有：F=kx解得：x=故选：A【点评】本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件并运用合成法求解出弹力，最后根据胡克定律求解出弹簧的压缩量5如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则（）A滑块不可能只受到三个力作用B弹簧可能处于伸长状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】滑块可能受重力、支持力、摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零滑块可能受重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡根据共点力平衡进行分析【解答】解：A、弹簧与竖直方向的夹角为30，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原长状态，故A错误，B正确；C、沿斜面方向，根据平衡条件滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于mg），不为零，有摩擦力必有弹力，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故C错误，D正确故选：BD【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力可能为零，可能不为零6如图所示，细而轻的绳两端，分别系有质量为mA、mB的球，mA静止在光滑半球形表面P点（球可视为质点），已知过P点的半径与水平面夹角为60，则mA和mB的关系是（）AmA=mBBmA=mBCmA=2mBDmB=mA【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】先以质量为mB的球为研究对象，求出绳子的拉力大小，再以质量为mA的球为研究对象，求出两球质量的关系【解答】解：以质量为mB的球为研究对象，根据平衡条件得，绳子的拉力F=mBg再以质量为mA的球为研究对象，分析受力如图，绳子的拉力方向近似沿着球面的切线方向根据平衡条件得：mAgcos60=F联立得：mA=2mB故选C【点评】本题采用隔离法研究力平衡问题，两物体之间拉力大小相等，是两物体之间的联系7如图所示，两物体放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连从左边水平拉动M，使它们产生一个共同的加速度a，这时弹簧的伸长量为L1；从右边水平拉动m，使它们也产生一个共同的加速度a，这时弹簧的伸长量为L2已知两物体的质量为Mm，则关于L1和L2的大小关系为（）AL1L2BL1=L2CL1L2D无法确定【考点】牛顿第二定律；胡克定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】从左边水平拉动M，对m运用牛顿第二定律求出弹簧弹力，从右边水平拉动m，对M运用牛顿第二定律求出弹簧弹力，再根据胡克定律即可比较L1和L2的大小关系【解答】解：从左边水平拉动M，对m运用牛顿第二定律得：F弹=ma从右边水平拉动m，对M运用牛顿第二定律得：F弹=Ma因为Mm，所以F弹F弹根据胡克定律得：kL1kL2所以L1L2故选C【点评】本题主要考查了牛顿第二定律及胡克定律的应用，难度不大，属于基础题8质量为m1和m2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是F1和F2如果发现质量为m1的物体先落地，则有（）ABCm1m2DF1F2【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据牛顿第二定律分别求出两个物体的加速度，根据位移时间公式求出运动的时间，根据时间关系即可求解【解答】解：根据牛顿第二定律得：a1=a2=根据位移时间公式得：h=解得：t1=t2=因为t1t2所以所以故选A【点评】本题主要考查了牛顿第二定律及位移时间公式的直接应用，难度不大，属于基础题9轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）AF1保持不变，F2逐渐增大BF1保持不变，F2逐渐减小CF1逐渐增大，F2保持不变DF1逐渐减小，F2保持不变【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析杆对环的摩擦力和弹力，再由牛顿第三定律分析环对杆的摩擦力F1的变化情况以结点O为研究对象，分析F的变化，根据F与杆对环的弹力的关系，分析杆对环的弹力的变化情况【解答】解：以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示 根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力F1=G，保持不变杆对环的弹力F2=F再以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图如图2所示由平衡条件得到F=mgtan当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，逐渐减小，则F逐渐减小，F2逐渐减小所以F1保持不变，F2逐渐减小故选：B【点评】本题是力平衡中动态变化分析问题，关键是灵活选择研究对象，分析物体的受力情况10如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（）A如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【专题】计算题【分析】本题中汽车有两种选择方案方案一、加速通过按照AB选项提示，汽车立即以最大加速度匀加速运动，分别计算出匀加速2s的位移和速度，与实际要求相比较，得出结论；方案二、减速停止按照CD选项提示，汽车立即以最大加速度匀减速运动，分别计算出减速到停止的时间和位移，与实际要求相比较，即可得出结论【解答】解：如果立即做匀加速直线运动，t1=2s内的位移=20m18m，此时汽车的速度为v1=v0+a1t1=12m/s12.5m/s，汽车没有超速，A项正确、B错误；不管是用多小的加速度做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线，因为即使不减速，匀速行驶，2秒所能行驶的距离也只是16m18m；故C正确如果立即以最大加速度做匀减速运动，速度减为零需要时间s，此过程通过的位移为=6.4m，即刹车距离为6.4m，所以如果距停车线5m处减速，则会过线；D错误故选：AC【点评】熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分.把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）11某同学为探究求合力的方法，做了如右图所示的实验ABCD为竖直平板，E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计第一次实验中，当装置平衡时，绳子的结点在O处，拉力的方向和钩码的位置如图所示第二次实验时，仅把右侧滑轮的位置移动到图中的G点，待稳定后，EOF将不变（填“变大”、“变小”或“不变”），绳子结点O的位置将CA竖直向下移动B水平向右移动C沿EO方向移动 D沿FO方向移动【考点】验证力的平行四边形定则【专题】实验题；平行四边形法则图解法专题【分析】稳定后，O点处于平衡状态，所受三个力的合力为零，即任何两个力的合力与另外一个力等大反向，根据平衡条件和平行四边形定则可正确解答【解答】解：以O点为研究对象，受到三个力的作用，由于钩码个数不变，因此三个力的大小不变，O点所受竖直方向的拉力大小方向不变，即EO，FO两绳子拉力的合力大小方向不变，根据平行四边形定则可知，二力的大小不变，其合力的大小方向不变，则该二力的夹角不变，故EOF不变；根据相似三角形的几何关系可知，E点位置不变，EF之间的距离变大，而EOF不变，因此绳子结点O的位置将向EO方向移动，故ABD错误，C正确故选：C故答案为：不变，C【点评】掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析12某同学设计了一个“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验如图1为该实验装置图，其中砂桶及砂的总质量为m（1）探究时，为了让小车所受的合外力近似等于砂和砂桶的重力应采取的措施和满足的条件有：Mm；右端垫高用重力的分力平衡摩擦力；（2）该同学保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车质量M，探究加速度a和小车质量M的关系，得到的实验数据如下表：实验次数12345小车加速度a（m/s2）1.991.231.010.670.49小车质量M（kg）0.250.400.500.751.004.002.502.001.331.00为了直观反映F不变时a与M的关系，请根据上表数据在图2坐标纸中作出图象（3）由图象可得F不变时，小车的加速度a与质量M之间的关系是：加速度a与质量M成反比（4）另有一同学在该实验中得到了一条如图3所示的纸带已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz在纸带上选择13个打点，其中1、3、5、7、9、11、13号打点作为计数点，分别测得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.96cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm则打点计时器打下7号打点时瞬时速度的大小是2.2m/s；小车运动的加速度的大小是4.1 m/s2（计算结果保留两位有效数字）【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；定性思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）根据F=Mmg可知必需平衡摩擦力且要满足Mm；（2）根据描点法作图；（3）根据a图象分析F不变时，加速度a与质量M得关系；（4）根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上7点时小车的瞬时速度大小【解答】解：（1）为使小车所受合外力等于细线的拉力，所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力，所以做实验时必需平衡摩擦力，即右端垫高用重力的分力平衡摩擦力以砂桶作为研究对象有：mgFT=ma以小车作为研究对象有：FT=Ma联立以上两式可得：FT=M要绳子的拉力等于砂桶的总的重力，即：M=mg，故： =1，则有Mm；（2）根据描点法作出图象，如图所示：（3）根据a图象可知，当F不变时，加速度a与质量M成反比；（4）由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，v7=m/s=2.2m/s根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4x1=3a1T2x5x2=3a2T2 x6x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=（a1+a2+a3）代入数据得：a=4.1m/s2故答案为：（1）Mm，右端垫高用重力的分力平衡摩擦力；（2）如图所示；（3）加速度a与质量M成反比；（4）2.2，4.1【点评】掌握实验原理是正确解决实验题目的前提条件；实验时要平衡摩擦力，平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用三、计算题（共4小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）.13如图所示，质量为4kg的物体在水平面上受到大小为20N，方向与水平面成37角斜向上的拉力F的作用，沿水平面做速度为2m/s的匀速运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2，求：（1）拉力F的大小（2）撤去F后物体滑行的距离【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）物体做匀速运动，受力平衡，对物体进行受力分析即可求解；（2）先求出撤去F后的加速度，再根据匀减速直线运动位移速度公式即可求解【解答】解：（1）物体做匀速运动，受力平衡，则有：Fcos37=（mgFsin37）得 （2）撤去F后物体在摩擦力作用下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得：mg=ma解得：a=5m/s2根据匀减速直线运动位移速度公式得：答：（1）拉力F的大小为18.2N（2）撤去F后物体滑行的距离为0.4m【点评】本题主要考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动位移速度公式的直接应用，难度不大，属于基础题14如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，表给出了部分测量数据（重力加速度g=10m/s2）求：t（s）0.00.20.41.21.41.6v（m/s）0.01.02.01.10.70.3（1）斜面的倾角；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数；（3）t=0.6s时的瞬时速度v【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）由表格读出物体在斜面上运动的速度与对应的时间，由速度公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求解斜面的倾角；（2）用同样的方法求出物体在水平面运动的速度和时间，求出加速度，再由牛顿第二定律求出动摩擦因数；（3）研究物体由t=0到t=1.2s过程，根据斜面上匀加速运动的末速度等于水平面匀减速运动的初速度，由速度公式求出物体在斜面上运动的时间，再求出t=0.6s时的瞬时速度v【解答】解：（1）由表格中前三列数据可知，物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为=m/s2=5m/s2由牛顿第二定律得mgsin=ma1，代入数据得：=30 （2）由表格中第4、5两组数据可知，物体在水平面上匀减速运动的加速度大小为=由牛顿第二定律得mg=ma2，代入数据得=0.2（3）研究物体由t=0到t=1.2s过程，设物体在斜面上运动的时间为t，则有vB=a1t，v1.2=vBa2（1.2t）代入得v1.2=a1ta2（1.2t）解得t=0.5s，vB=2.5m/s即物体在斜面上下滑的时间为t=0.5s，则t=0.6s时物体在水平面上运动，速度为 v=vBa2（0.6t）=2.5m/s20.1m/s=2.3m/s答：（1）斜面的倾角=30；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数=0.2；（3）t=0.6s时的瞬时速度v=2.3m/s【点评】本题由表格的形式反映物体的运动情况，运用运动学的基本公式求解加速度要抓住物体在斜面上和水平面上运动之间速度关系，研究物体在斜面上运动的时间15美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样，可以获得持续25s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验紧接着飞艇又做匀减速运动，若飞艇离地面的高度不得低于500m重力加速度g取10m/s2，试计算：（1）飞艇在25s内所下落的高度；（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的多少倍【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）设飞艇在25s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律列式求出加速度，根据匀加速直线运动位移时间公式即可求解；（2）25s后飞艇将做匀速运动，开始减速时飞艇的速度v为v=a1t，根据飞艇离地面的高度不得低于500m求出匀减速运动的最小加速度，对大学生进行受力分析并根据牛顿第二定律即可解题【解答】解：（1）设飞艇在25s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律可得mgF1=ma1解得：飞艇在25s内下落的高度为（2）25s后飞艇将做匀速运动，开始减速时飞艇的速度v为 v=a1t=240m/s减速运动下落的最大高度为 h2=（60003000500）m=2500m减速运动飞艇的加速度大小a2至少为设座位对大学生的支持力为FN，则FNmg=ma2，FN=m（g+a2）=2.152mgFN=FN即大学生对座位压力至少是其重力的2.152倍答：（1）飞艇在25s内所下落的高度为3000m；（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力至少是其重力的2.152倍【点评】本题主要考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动基本公式的应用，难度适中16如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为30现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为试求：（1）小球运动的加速度a1；（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】首先分析撤去前小球的受力情况：重力、拉力，杆的支持力和滑动摩擦力，采用正交分解法，根据牛顿第二定律求出加速度再用同样的方法求出撤去后小球的加速度，运用运动学公式求出最大距离和经过距A点上方为2.25m的B点的时间【解答】解：（1）在力F作用时，撤去前小球的受力情况：重力、拉力，杆的支持力和滑动摩擦力，如图，由根据牛顿第二定律，得 （Fmg）sin30（Fmg）cos30=ma1 解得a1=2.5 m/s2 （2）刚撤去F时，小球的速度v1=a1t1=3m/s 小球的位移s1=1.8m 撤去力F后，小球上滑时有： mgsin30+mgcos30=ma2 a2=7.5 m/s2 小球上滑时间t2=0.4s 上滑位移s2=0.6m 则小球上滑的最大距离为sm=2.4m （3）在上滑阶段通过B点： SABs1=v1 t3a2t32 通过B点时间t3=0.2 s，另t3=0.6s （舍去） 小球返回时有： mgsin30mgcos30=ma3 a3=2.5 m/s2 小球由顶端返回B点时有： smSAB=a3t42 t4=s 通过通过B点时间t2+t4=s0.75s【点评】牛顿定律和运动学公式是解决力学的基本方法关键在于分析物体的受力情况和运动情况当物体受力较多时，往往采用正交分解法求加速度本题求小球上滑过程中距A点最大距离，也可运用动能定理